單向離合器的工作原理是依靠內部特殊結構實現單向傳動，即當內座圈固定時，外座圈順時針方向轉動楔塊不鎖止，可自由轉動；逆時針轉動則楔塊鎖止，不能轉動 。其內部主要由內座圈、外座圈、楔塊和保持架等構成。在這樣的結構下，動力只能從一個方向傳遞。保持架讓楔塊微微傾斜，加強鎖緊效果，使得單向離合器在機械傳動中能穩定可靠地發揮單向傳動作用 。

在具體的工作過程中，當處于分離狀態時，就以常見的汽車起動機為例。發動機啟動之后，飛輪帶動主動齒輪快速運轉，此時主動齒輪的轉速要遠高于電樞。主動齒輪尾部帶動滾子向著楔形腔較寬的一側滾動，這時候產生的是滑動摩擦，發動機的動力也就無法傳遞給電樞軸，進而有效避免了超速情況發生。

而在結合狀態時，還是以起動機為例。當起動機帶動發動機曲軸轉動，這時電樞軸主動工作，電樞軸帶動單向滾子的外圈進行順時針轉動 。在摩擦力與彈簧的共同作用下，滾子就會處于楔形腔的窄邊位置，外圈與主動齒輪尾部緊緊夾成一個整體，從而帶動飛輪轉動，實現動力的傳遞。

單向離合器具備的超越性能也十分實用。在各種機械裝置的速度轉換方面，通過一個電機輸入的正、負轉速，就能夠實現同方向的兩級變速，大大簡化了變速裝置，有效降低了成本。

綜上所述，單向離合器憑借其獨特的結構和巧妙的工作原理，在眾多機械設備中扮演著極為關鍵的角色。不管是動力的單向傳遞、防止逆轉，還是協助實現速度轉換，它都以穩定可靠的性能為各類機械裝置正常運轉提供堅實保障。